ما هي التغيرات الفيزيائية والكيميائية لمسحوق الخام غير المعدني بعد التكسير الدقيق للغاية؟
The ultra-fine pulverization process is not only a process of particle size reduction. When the material is crushed by mechanical force, the particle size reduction is accompanied by
تغييرات مختلفة في التركيب البلوري والخصائص الفيزيائية والكيميائية للمواد المسحوقة. هذا التغيير لا يكاد يذكر بالنسبة لعملية التكسير الخشنة نسبيًا ، ولكن بالنسبة لعملية التكسير فائقة الدقة ، نظرًا لطول وقت التكسير وقوة التكسير العالية وحجم جزيئات المادة التي يتم سحقها إلى مستوى الميكرون أو أصغر ، تحدث هذه التغييرات بشكل كبير تحت ظروف وعمليات تكسير معينة.
أظهرت الدراسات أن الظواهر الميكانيكية الكيميائية المذكورة أعلاه ستظهر بشكل ملحوظ أو يتم اكتشافها فقط أثناء عملية السحق متناهية الصغر أو عملية الطحن متناهية الصغر. هذا لأن التكسير الدقيق للغاية عبارة عن عملية ذات استهلاك عالي للطاقة لكل وحدة من المنتج المكسر ، وقوة القوة الميكانيكية قوية ، ووقت تكسير المواد طويل ، ومساحة السطح المحددة والطاقة السطحية للمادة المكسرة كبيرة.
1. التغييرات في التركيب البلوري
أثناء عملية الطحن فائقة الدقة ، نظرًا للقوة الميكانيكية القوية والمستمرة ، تخضع مادة المسحوق لتشوه شبكي بدرجات متفاوتة ، ويصبح حجم الحبوب أصغر ، ويصبح الهيكل غير منظم أو غير متبلور أو مواد غير بلورية تتشكل على السطح ، وحتى التحويل متعدد البلورات.
يمكن الكشف عن هذه التغييرات من خلال حيود الأشعة السينية ، والتحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء ، والرنين المغناطيسي النووي ، والرنين المغنطيسي الإلكتروني ، والقياس الحراري التفاضلي.
2. التغيرات في الخواص الفيزيائية والكيميائية
بسبب التنشيط الميكانيكي ، ستتغير الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمواد مثل الذوبان والتلبيد والامتصاص والتفاعل وأداء الترطيب وأداء التبادل الكاتيوني والخصائص الكهربائية السطحية بدرجات متفاوتة بعد الطحن الدقيق أو الطحن متناهية الصغر.
(1) الذوبان
معدل ذوبان مسحوق الكوارتز ، الكالسيت ، حجر القصدير ، اكسيد الالمونيوم ، البوكسيت ، الكروميت ، المغنتيت ، الجالينا ، التيتانيوم ، الرماد البركاني ، الكاولين ، الخ في حامض غير عضوي بعد الطحن الدقيق أو الطحن متناهي الصغر والذوبان.
(2) أداء التلبيد
هناك نوعان رئيسيان من التغييرات في الخصائص الحرارية للمواد الناتجة عن الطحن الدقيق أو الطحن متناهية الصغر:
أحدهما هو أنه بسبب الزيادة في تشتت المادة ، يصبح تفاعل الحالة الصلبة أسهل ، وتنخفض درجة حرارة التلبيد للمنتج ، كما يتم تحسين الخصائص الميكانيكية للمنتج. على سبيل المثال ، بعد طحن الدولوميت جيدًا في مطحنة اهتزازية ، يتم تقليل درجة حرارة التلبيد للمواد المقاومة للصهر المحضرة بها بمقدار 375-573 كلفن ، ويتم تحسين الخواص الميكانيكية للمادة.
والثاني هو أن تغيير البنية البلورية وعدم الشكل يؤديان إلى تحول درجة حرارة انتقال المرحلة البلورية. على سبيل المثال ، يتم تغيير درجة حرارة تحول الكوارتز ألفا إلى كوارتز بيتا والكريستوباليت ودرجة حرارة الكالسيت إلى أراجونيت عن طريق الطحن شديد الدقة.
(3) قدرة التبادل الكاتيوني
بعض معادن السيليكات ، وخاصة بعض المعادن الطينية مثل البنتونيت والكاولين ، لها تغيرات واضحة في قدرة التبادل الكاتيوني بعد الطحن الدقيق أو الطحن متناهية الصغر.
بعد الطحن لفترة زمنية معينة ، زادت سعة التبادل الأيوني والقدرة الاستبدالية للكاولين ، مما يشير إلى زيادة عدد الكاتيونات القابلة للاستبدال.
بالإضافة إلى البنتونايت والكاولين والزيوليت ، تتغير أيضًا قدرة التبادل الأيوني للآخرين مثل التلك والطين المقاوم للصهر والميكا بدرجات متفاوتة بعد الطحن الدقيق أو الطحن المتناهي الصغر.
(4) أداء الترطيب والتفاعل
يمكن تحسين تفاعل مادة هيدروكسيد الكالسيوم عن طريق الطحن الدقيق ، وهو أمر مهم للغاية في تحضير مواد البناء. لأن هذه المواد خاملة أو غير نشطة بما يكفي للترطيب.
(5) الكهرباء
يؤثر الطحن الدقيق أو شديد النعومة أيضًا على الخواص الكهربائية والعازلة السطحية للمعادن. على سبيل المثال ، بعد تأثير سحق وطحن البيوتايت ، تتغير نقطة تساوي الكهرباء وإمكانات زيتا السطحية (إمكانات زيتا).
(6) الكثافة
تم طحن الزيوليت الطبيعي (المكون بشكل أساسي من كلينوبتيلوليت ، موردينايت وكوارتز) والزيوليت الاصطناعي (موردنيت بشكل رئيسي) في مطحنة كروية كوكبية ، وتغيرت كثافة الزيوليت بشكل مختلف.
(7) خصائص المعلقات الطينية والهلاميات المائية
يحسن الطحن الرطب ليونة الطين وقوة الانحناء الجاف. على العكس من ذلك ، يزيد الطحن الجاف من اللدونة وقوة الانحناء الجاف للمادة في فترة زمنية قصيرة ، ولكنه يميل إلى الانخفاض مع إطالة وقت الطحن.